Sistema y método para impresión de construcción en 3D

• Main Authors: HAYES JACOBSON, Susan M, BATCHELDER, J. Samuel, CRUMP, S. Scott
• Format: Patent
• Language: Spanish
• Published: 11.05.2023
• Subjects: ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY; ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OFTHREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVEAGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING,STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING; BRAIDING; BUILDING; BUILDING IMPLEMENTS OR OTHER BUILDING AIDS, OR THEIRUSE; CEILINGS; FIXED CONSTRUCTIONS; FLOORS; FORMS; GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS; KNITTING; LACE-MAKING; NON-WOVEN FABRICS; PERFORMING OPERATIONS; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTINGBUILDINGS; ROOFS; SCAFFOLDING; SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS, SLAG, OR MIXTURESCONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDEDFOR; SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHUTTERING; TEXTILES; TRANSPORTING; TRIMMINGS; WALLS, e.g. PARTITIONS; WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE; WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL

Un sistema de fabricación aditiva a gran escala (10) para imprimir una estructura (17) incluye un sistema de extrusión (11, 12, 14, 16) y un sistema de tricotado (20). El sistema de extrusión incluye una boquilla (11) configurada para recibir un suministro (14) de material estructural y dispensar selectivamente el material estructural en forma fluida, y un primer pórtico (12) configurado para mover la boquilla (11) a lo largo de trayectorias definidas según a una estructura (17) para ser impresa de tal manera que el material estructural (14) se pueda dispensar a lo largo de las trayectorias de herramientas para imprimir una serie de capas estructurales (231), donde la serie de capas estructurales (231) se unen para formar todas o una parte de la estructura (17). El sistema de tejido (20) incluye un alimentador de cable (222) configurado para alimentar un suministro de material de cable a una ubicación próxima a un curso actual de bucles (31, 230) que se extiende por encima de una superficie superior (244) de una capa estructural actual o que se extiende por encima de una superficie base en regiones donde no se ha impreso ninguna capa estructural, y un dispositivo de enganche (228) configurado para enganchar el material de remolque y llevarlo a través de la corriente curso de bucles (356) para formar un curso posterior de bucles (380) entretejido con el curso actual de bucles (356). Un controlador (38) está configurado para operar el sistema de tejido (11, 12, 14, 16) para formar cursos posteriores adicionales de bucles (380), cada uno entretejido con un curso actual de bucles (356) después de cada una de las series de capas estructurales. (231), donde los cursos de bucles entretejidos crean (356, 380) una red de refuerzo de bucles tejidos incrustados en la estructura (17), y donde la serie de capas estructurales (231) están unidas entre sí. y un dispositivo de enganche (228) configurado para enganchar el material de remolque y llevarlo a través del curso actual de bucles (356) para formar un curso posterior de bucles (380) entretejidos con el curso actual de bucles (356). Un controlador (38) está configurado para operar el sistema de tejido (11, 12, 14, 16) para formar cursos posteriores adicionales de bucles (380), cada uno entretejido con un curso actual de bucles (356) después de cada una de las series de capas estructurales. (231), donde los cursos de bucles entretejidos crean (356, 380) una red de refuerzo de bucles tejidos incrustados en la estructura (17), y donde la serie de capas estructurales (231) están unidas entre sí. y un dispositivo de enganche (228) configurado para enganchar el material de remolque y llevarlo a través del curso actual de bucles (356) para formar un curso posterior de bucles (380) entretejidos con el curso actual de bucles (356). Un controlador (38) está configurado para operar el sistema de tejido (11, 12, 14, 16) para formar cursos posteriores adicionales de bucles (380), cada uno entretejido con un curso actual de bucles (356) después de cada una de las series de capas estructurales. (231), donde los cursos de bucles entretejidos crean (356, 380) una red de refuerzo de bucles tejidos incrustados en la estructura (17), y donde la serie de capas estructurales (231) están unidas entre sí. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal) A large-scale additive manufacturing system for printing a structure includes an extrusion system and a knitting system. The extrusion system includes a nozzle configured to receive a supply of structural material and to selectively dispense the structural material in flowable form, and a first gantry configured to move the nozzle along toolpaths defined according to a structure to be printed such that structural material may be dispensed along the toolpaths to print a series of structural layers, wherein the series of structural layers bond together to form all or a portion of the structure. The knitting system includes a tow feeder configured to feed a supply of tow material to a location proximate a current course of loops extending above an upper surface of a current structural layer or extending above a base surface in regions where no structural layer has been printed, and a hooking device configured to engage the tow material and bring it through the current course of loops to form a subsequent course of loops interwoven with the current course of loops. A controller is configured to operate the knitting system to form additional subsequent courses of loops each interwoven with a current course of loops after each of the series of structural layers are printed, wherein the interwoven courses of loops create a reinforcement network of knitted loops embedded in the structure, and wherein the series of structural layers are tied together.